DE10024384A1 - Herstellung von dendritischen Zellen aus Rückenmarkstammzellen - Google Patents

Herstellung von dendritischen Zellen aus Rückenmarkstammzellen

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung dendritischer Zellen, wobei Rückenmarkstammzellen in einem Nährmedium in Anwesenheit der Wachstumsfaktoren GM-CSF und IL-4 und wahlweise zusätzlich in Anwesenheit der Interleukin-Rezeptors sIL-4R wachsen, bis sich dendritische Zellen gebildet haben. Die so hergestellten dendritischen Zellen werden bevorzugt mit Toxinen, Zytokinen und/oder Zytokin-Rezeptoren beladen und zur Behandlung von Tumorpatienten eingesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von dendritischen Zel­ len aus Rückenmarkstammzellen über die Zugabe der Wachstums­ faktoren GM-CSF und IL-4 sowie wahlweise zusätzlich des Inter­ leukin-Rezeptors sIL-4R in vitro zum therapeutischen Einsatz bei Tumorerkrankungen, bevorzugt Hauttumorerkrankungen.
Stand der Technik
Unter dendritischen Zellen versteht man aus Stammzellen aus­ differenzierte, mit Dendriten versehene Zellen des Immunsys­ tems, welche genetisch entartete Zellen aufspüren und zerstö­ ren. Die Zerstörung kann beispielsweise über Einpumpen von Im­ munpeptidtoxinen in die genetisch entartete Zelle mittels der Dendriten nach vorherigem Andocken an diese erfolgen. Dabei übernimmt die dendritische Zelle die Funktion einer Transport­ zelle. Das Immunpeptidtoxin bewirkt die Lysierung der entar­ teten Zelle.
Bei einem geschwächten Immunstatus reicht die Zahl der im Kör­ per vorhandenen dendritischen Zellen im Zusammenspiel mit dem übrigen Immunsystem nicht mehr aus, entartete Zellen wirksam zu bekämpfen.
Um einen lokal manifestierten Tumor, bevorzugt Hauttumor, zu therapieren, kann man in vitro produzierte, patienteneigene dendritische Zellen dem Patienten in den Tumor bzw. um den Tu­ mor herum injizieren. Bevorzugt sind diese dendritischen Zel­ len noch mit Zytokinen und/oder Immuntoxinen zusätzlich bela­ den. Die Kapazität der Beladung ist bei den herkömmlich, aus Blutstammzellen hergestellten dendritischen Zellen begrenzt.
Derzeit werden dendritische Zellen aus Blutstammzellen herge­ stellt. Die Ausdifferenzierung erfolgt über die Zugabe von einzelnen Wachstumsfaktoren bzw. Wachstumsfaktorenmischungen in vitro.
Der Nachteil bei dieser Methode besteht in der nicht einheit­ lichen Ausdifferenzierung und des damit verbundenen unter­ schiedlichen Basiszellvolumens. Dadurch ist eine Beladung mit artfremden therapeutisch wirksamen Substanzen (Tier- und Pflan­ zengifte) kaum möglich.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Verfahren bereitzustellen, das für die Tumortherapie und/oder als Begleittherapie z. B. zur herkömmlichen Bestrahlungsthera­ pie von Tumorerkrankungen eingesetzt werden kann und die ge­ nannten Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß gelöst durch eine spezifische Aus­ wahl des Ausgangsmaterials (Rückenmarkstammzellen) und durch Verwendung einer spezifischen Kombination von Wachstumsfakto­ ren (GM-CSF und IL-4), wahlweise zusätzlich in Kombination mit dem Interleukin-Rezeptor sIL-4R.
Die so hergestellten dendritischen Zellen zeichnen sich insbe­ sondere durch ihre Uniformität aus und sind weiterhin in her­ vorragender Weise sowohl quantitativ als auch qualitativ mit therapeutisch wirksamen Substanzen effizienter beladbar als die aus dem Stand der Technik aus Blutstammzellen hergestell­ ten dendritischen Zellen. Diese Vorteile weisen sie auch ge­ genüber aus Rückenmarkstammzellen hergestellten dendritischen Zellen auf, die ohne Verwendung der hier beschriebenen spezi­ fischen Wachstumsfaktorkombination, wahlweise zusätzlich zu­ sammen mit dem Interleukin-Rezeptor sIL-4R, hergestellt wur­ den.
Nachfolgend wird die Erfindung zunächst allgemein und dann an­ hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in der nachfolgenden Beschrei­ bung genannten speziellen Ausführungsformen und auf das Aus­ führungsbeispiel beschränkt. Im Rahmen der Beschreibung und der Patentansprüche können einzelne Ausgestaltungen der Erfin­ dung durchaus abgewandelt werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht von menschlichen oder tie­ rischen Rückenmarkstammzellen aus, wobei selbstverständlich menschliche Rückenmarkstammzellen bevorzugt sind. Bevorzugt handelt es sich um autologe Rückenmarkstammzellen, die nach der Ausdifferenzierung zu dendritischen Zellen wieder in den Spender rückgeführt werden.
Die Rückenmarkstammzellen werden durch an sich bekannte Ver­ fahren aus dem Rückenmark isoliert. Am häufigsten werden hier Rückenmarkpunktionsverfahren eingesetzt. Das so gewonnene Ge­ webe kann direkt in Zellkultur genommen werden, wobei jedoch im allgemeinen das entnommene Rückenmark so behandelt wird, daß die Zellen für einen längeren Zeitraum lebensfähig blei­ ben. Hierzu hat sich eine Schockgefrierbehandlung besonders bewährt. Die derart behandelten Zellen werden dann in flüssi­ gem Stickstoff aufbewahrt. Es versteht sich von selbst, daß sowohl die Entnahme als auch die Aufbewahrung so erfolgen müs­ sen, daß eine weitgehende Sterilität sichergestellt ist.
Die Rückenmarkstammzellen werden in übliche Zellkulturgefäße in einem zum Wachstum geeigneten Medium eingebracht. Übliche, dem Fachmann bekannte Medien zur Kultivierung von Rückenmark­ stammzellen sind einsetzbar. Besonders bewährt hat sich DMEM- Ham's F-12-Medium in Kombination mit RPMI. Zur Vermeidung von Kontaminationen werden Antibiotika, bevorzugt Mischungen von Antibiotika, zugegeben. Einsetzbare Antibiotika sind bei­ spielsweise Penicillin und Streptomycin. Weitere Additive sind Aminosäuren, beispielsweie Glutamin, und fötales Kälberserum oder Ersatzstoffe hierfür. Die Zellen werden bei einer geeig­ neten Temperatur im Brutschrank kultiviert, wobei Körpertempe­ ratur von ca. 37°C besonders bevorzugt eingesetzt wird.
Die Zellen werden in Anwesenheit einer spezifischen Wachstums­ faktorkombination, nämlich GM-CSF und IL-4, und wahlweise zu­ sätzlich des Interleukin-Rezeptors sIL-4R kultiviert. Erfin­ dungsgemäß hat sich herausgestellt, daß ausschließlich durch diese Kombination an Wachstumsfaktoren und wahlweise zusätz­ lich des Interleukin-Rezeptors uniforme dendritische Zellen ausgebildet werden, die besonders effizient mit Wirksubstanzen beladen werden können, beispielsweise mit Zytokinen, Zytoto­ xin-Rezeptoren und zytotoxischen Wirkstoffen. Die zugegebenen Wachstumsfaktoren und der wahlweise zusätzlich zugegebene In­ terleukin-Rezeptor können aus natürlichen Quellen stammen oder auch rekombinanter Natur sein. Die zugegebenen Wachstumsfak­ tormengen können vom Fachmann durch Handversuche ermittelt und optimiert werden. Im allgemeinen liegt die Menge der zugegebe­ nen Wachstumsfaktoren bei 800-1000 U/ml pro Wachstumsfaktor, wobei sich ein Bereich von ca. 860-950 U/ml als besonders geeignet herausgestellt hat. Die wahlweise zusätzliche Zugabe des Interleukin-Rezeptors sIL-4R erfolgt in einer Menge von 500-750 U/ml, weiterhin bevorzugt in einer Menge von 550- 700 U/ml, ebenfalls bevorzugt in einer Menge von 500-600 U/ml.
Um einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden GM-CSF, IL-4 und sIL-4R zur Herstellung der dendriti­ schen Zellen aus den Rückmarkstammzellen eingesetzt.
Es ist möglich, die Wachstumsfaktoren und den Rezeptor gleich zu Beginn der Kultivierung der Rückenmarkstammzellen zu­ zugeben. In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung werden jedoch die dendritischen Zellen solange kultiviert, bis der Boden des Zellkulturgefäßes vollständig mit zumindest einer, bevorzugt mit bis zu mehreren Zellschichten zugewachsen ist. Zu diesem Zeitpunkt werden dann die Mischung der Wachs­ tumsfaktoren sowie wahlweise zusätzlich sIL-4R zugegeben. Selbstverständlich ist es notwendig, das Wachstum der Zellen in regelmäßigen Zeitabständen zu kontrollieren und das Medium zu wechseln. Die hierzu notwendigen Techniken sind seit langem bekannt und stehen dem Fachmann zur Verfügung.
Nach einigen, im allgemeinen frühestens nach 24 Stunden, kann durch mikroskopische Kontrolle die Ausdiffenzierung der Rü­ ckenmarkstammzellen zu dendritischen Zellen beobachtet werden. Die ausdifferenzierten dendritischen Zellen, die mobil sind und im Gegensatz zu den Rückenmarkstammzellen keine feste Ver­ bindung zum Boden des Zellkulturgefäßes besitzen, werden dann abgesammelt und in ein neues Zellkulturgefäß überführt. Das alte Zellkulturgefäß wird mit neuem Medium gefüllt, so daß sich der Diffenzierungsprozess fortsetzen kann. Sobald keine neuen Rückenmarkstammzellen mehr gebildet werden oder eine Bildung in ausreichender Anzahl nicht mehr erfolgt, wird die Kultur verworfen. Die ausdifferenzierten dendritischen Zellen können in dem neuen Zellkulturgefäß für im allgemeinen mindes­ tens weitere drei Wochen kultiviert werden und stehen für the­ rapeutische Zwecke zur Verfügung. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäß hergestellten dedritischen Zellen nicht direkt in der Therapie einzusetzen, sondern diese zunächst tiefgefroren zwischenzulagern und erst kurz vor ihrer Anwen­ dung mit den weiteren therapeutisch wirksamen Substanzen in Kontakt zu bringen, also beispielsweise mit den Toxinen, um sie hiermit zu beladen.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnenen dendriti­ schen Zellen weisen eine vorteilhafte Uniformität auf und kön­ nen in besonders günstiger Weise mit Fremdstoffen beladen wer­ den. Zu diesen Fremdstoffen zählen beispielsweise Zytokine, Toxine und Zytokin-Rezeptoren.
Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Zytokine sind die Interferone IFN-Gamma/INF-Gamma und/oder IFN-Alpha/INF-Alpha und/oder die Interleukine IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, IL-10, IL-14, IL-17 oder eine Kombination hiervon.
Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Rückenmarkstammzellen bevorzugt mit Zytokin- Rezeptoren zu beladen sind. Bevorzugt werden Interleukin- Rezeptoren eingesetzt. Über noch nicht geklärte Mechanismen regen die Zytokin-Rezeptoren, bevorzugt Interleukine- Rezeptoren die Bildung der Interleukine an, so daß eine Bela­ dung mit diesen Rezeptoren äußerst sinnvoll ist. Beispiele für Zytokin-Rezeptoren sind die Interleukin-Rezeptoren, bevorzugt die Interleukin-Rezeptoren sIL-1R, sIL-2R, sIL-3R, sIL-4R, sIL-6R, sIL-10R, sIL-14R, sIL-17R. Besonders bevorzugt ist ei­ ne Beladung der dendritischen Zellen mit den Interleukin- Rezeptoren sIL-4R und/oder sIL-6R.
Die Beladung der dendritischen Zellen mit beispielsweise Toxi­ nen ist an sich bekannt. Unter Beladung ist auch die Aufnahme von Stoffen in die dendritische Zelle zu verstehen, und nicht nur die bloße Adhäsion der Substanzen an die Zelle. Eine mög­ liche Beladungsform ist die Lipofektion. Diese Technik wurde ursprünglich zur Transformation von Zellen mit fremder DNA o­ der RNA eingesetzt. Eine Steigerung der Effizienz der Beladung kann dadurch erreicht werden, daß an Liposomen Antikörper, Proteine, Glykolipide usw. gebunden werden, wobei zielgerich­ tet Interaktionen von Liposomen und Zelloberflächen beeinflußt werden. Hierdurch können die Toxine, bevorzugt Peptidtoxine, Zytokine oder Zytokin-Rezeptoren als "zelleigen" erkannt wer­ den und bei den "normalen" Stoffwechselfunktionen in die dendritische Zelle eingeschleußt werden. Weitere Verfahren zur Beladung sind Injektion in die Zelle oder Inkubation der Zelle in einem die Substanzen enthaltenden Medium. Es sei hier verwiesen z. B. auf Herder (1995), Lexikon der Biochemie und Mole­ kularbiologie, Band 2, Spektrum Akademischer Verlag, Heidel­ berg.
Ein weiteres Verfahren zur Beladung ist die Laser-Mikroinjek­ tion. Dabei werden dendritische Zellen, die in einem die toxi­ schen Substanzen enthaltenden Medium vorliegen, für kurze Zeit mit einem stark fokussierten Laserstrahl behandelt, so daß ein Loch in der Zellwand entsteht, durch welches das umgebende Me­ dium in die Zellen eindringen kann. Die diesem Verfahren zugrunde liegende Technik der Mikromanipulation von Zellen oder Zellenverbänden ist bspw. in Schütze K. et al.; Nature Biotechnology, 16,8: 737-742 (1998), Schütze K. et al.; J. Cell. Mol. Biol., 44,5: 735-746 (1998), Böhm M. et al.; Ame­ ric. J. Pathology; 151,1: 63-67, Ponten F. et al.. Mutation Research Genomics, 382: 45-55 (1997), Bernsen M. et al.; Lab. Invest. 78: 1267-1273 (1998) oder Fink L. et al.; Nat. Medici­ ne. 4,11: 1329-1333 (1998) beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als toxische Substanzen solche mit zytotoxischer Wirkung, nekroti­ scher Wirkung und/oder apoptotischer Wirkung eingesetzt. Be­ sonders bevorzugt werden hierbei Substanzen verwendet, die aus den Giften von Skolopendern, Schlangen, Skorpionen und Spinnen stammen. Derartig beladene und durch das erfindungsgemäße Ver­ fahren hergestellte dendritische Zellen sind insbesondere zur Therapie von Hautkrebs, beispielsweise Melanomen, einsetzbar. Bevorzugt handelt es sich dabei um Peptidtoxine der nachfol­ genden Tiere: Skolopenderarten Scolopendra morsitans, S. gi­ gantea und Hemiscolopendra sp., der Schlangenarten Bitis arie­ tans (Puffotter), Bitis gabonica (Gabunotter), Bitis nasicor­ nis (Nashornviper) und der kleineren Bitisarten B. atropos, B. caudalis, B. peringueyi, und der Speikobraarten Naja melano­ leuca und Naja pallida, sowie der araneomorphen Einsiedler­ spinnenarten Loxosceles laeta, L. spiniceps, L. bergen, L. parami, L. rufescens, L. reclusa, L. deserta, den Zitterspin­ nenarten Pholcus phalangioides, Pholcus opilionides, Pholcus spp. (RSA), Pholcus spp. (Kuba), Sicarius albospinosus, S. hahni, S. oweni, S. testaceus, S. spp (Südamerika) sowie der Dickschwanzskorpionarten Parabuthus transvalllicus, P. granu­ losus, P. villosus. Dabei ist es nicht notwendig, daß die Gif­ te in Reinform vorliegen. Es ist auch möglich, die Gifte zu fraktionieren, beispielsweise durch säulenchromatographische Verfahren, und die dendritischen Zellen mit den Inhaltsstoffen derjenigen Fraktionen zu beladen, die eine z. B. zytotoxische Wirkung aufweisen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher beschrieben:
Verfahren zur Herstellung
Bevorzugt sind die menschlichen Rückenmarkstammzellen tiefge­ froren in Eppendorf-Probengefäßen (E-cups) mit einem Fassungs­ vermögen mit 1 mL. Dabei handelt es sich bevorzugt um eine ge­ sättigte Stammzellenlösung (Kochsalzlösung oder Plasma, maxi­ mal 50 Mikroliter).
Zur weiteren Verarbeitung werden bevorzugt 750 Mikroliter Me­ dium (37 Grad Celsius), bestehend aus 500 mL DMEM-Ham's F-12, 50 mL RPMI 1260, 10 mL Penicilin/Streptomycin, 5 mL Glutamin und 50 mL FKS zugegeben.
Die so verdünnte Suspension wird anschließend 10-15 Sekunden auf niederster Stufe auf dem Vortex ohne Schaumbildung zur ho­ mogenen Durchmischung geschüttelt.
Direkt danach wird die Suspension in eine 75 cm2 Zellkultur­ flasche eingebracht und mit 20 mL des selben Mediums (37 Grad Celsius) aufgefüllt.
Leichtes zwei- bis dreimaliges manuelles Schwenken zur optima­ len Verteilung der in der Suspension befindlichen Rückenmark­ stammzellen in der Zellkulturflasche.
Diese Zellkulturflasche wird in einen auf 37 Grad Celsius ein­ gestellten Brutschrank eingebracht.
Bevorzugt ist es die angesetzte Zellkultur fünf Tage bei gleichbleibender Temperatur (37 Grad Celsius) im Brutschrank zu belassen.
Damit wird ein Festwachsen der Rückenmarkstammzellen am Fla­ schenboden ermöglicht.
Die erste Sichtkontrolle unter dem Invert-Mikroskop, ob die Rückenmarkstammzellen am Flaschenboden angewachsen sind, ist bevorzugt fünf Tage nach dem Einbringen der Zellkulturflasche in den Brutschrank.
Bevorzugt ist es, den ersten Mediumwechsel unter sterilen Be­ dingungen fünf Tage nach dem Ansetzen der Zellkultur wie folgt vorzunehmen:
Die Mediumflasche wird so gehalten, dass möglichst viel des darin enthaltenen Mediums ausgegossen wird, ohne die bereits festgewachsenen Zellen mit auszuschwemmen. Evtl. verbliebenes Restmedium wird durch leichtes Aufklopfen des Flaschenhalses auf einer Unterlage entfernt.
Das so gesammelte Medium wird verworfen.
Anschließend werden 20 mL neues Medium in die Zellkulturfla­ sche vorsichtig eingebracht, ohne die angewachsenen Zellen vom Zellkulturflaschenboden zu lösen.
Der so beschriebene Mediumwechsel ist jeweils nach 3 bzw. 4 Tagen vorzunehmen, bis mehrere Zellschichten übereinander ge­ wachsen sind und sich die ersten Zellen ins überstehende Medi­ um lösen.
Das Wachstum der Zellkultur wird vor jedem Mediumwechsel unter dem Invert-Mikroskop kontrolliert.
Wenn die Flasche mit mehreren Zellschichten am Zellkulturfla­ schenboden bewachsen ist, wird der gesamte Überstand von etwa 20 mL zu gleichen Teilen in 4 kleine 25 cm2 Flaschen subkul­ tiviert und im Anschluß daran mit 37 Grad Celsius warmem Medi­ um aufgefüllt.
Diese Subkulturen werden fünf Tage im Brutschrank bei 37 Grad Celsius ohne weitere Aktivitäten stehengelassen.
Ab dem fünften Tag erfolgt jeweils alle drei bzw. vier Tage der zuvor beschriebene Mediumwechsel mit je 5 mL Medium unter laufender Mikroskopkontrolle.
Wenn der Zellkulturflaschenboden vollständig mit Zellschichten bewachsen ist, erfolgt die Zugabe der Wachstumsfaktorenmi­ schung in der Menge, dass eine Konzentration von je 900 U/mL GM-CSF und IL-4 (z. B. von Fa. Biochrom) erreicht wird. Bevor­ zugt ist dabei eine Temperatur von 37 Grad Celsius. Die Zugabe der Wachstumsfaktorenmischung sowie von 700 U/ml sIL-4R er­ folgt mittels einer sterilen 2 mL-Pipette.
Die Zellkulturflasche wird leicht manuell geschwenkt ohne die Zellen vom Boden zu lösen.
Für mindestens 24 Stunden wird die Zellkulturflasche bei 37 Grad Celsius im Brutschrank gelagert.
Frühestens nach 24 Stunden erfolgt die erste Sichtkontrolle unter dem Invert-Mikroskop, ob sich schon dendritische Zellen ausdifferenziert haben, die dann jeweils täglich unter ste­ rilsten Bedingungen mittels einer Glas-Pasteur-Pipette mit dem wenigstmöglichen Medium in eine neue Flasche (25 cm2) mit schon auf 37 Grad Celsius erwärmten Medium (2 mL) überführt werden, bis sich in der Ursprungsflasche keine neuen dendriti­ schen Zellen mehr bilden.
Der Mediumwechsel für die in der neuen Zellkulturflasche ge­ sammelten dendritischen Zellen wird in der Art bevorzugt vor­ genommen, dass das alte Medium bis auf 1 mL mit einer Glas- Pasteur-Pipette unter sterilsten Bedingungen abgesaugt wird, ohne dendritsche Zellen mitabzusaugen und dann mit 4 mL neuem, 37 Grad Celsius warmen Medium aufgefüllt wird.
Dieser Mediumwechsel wird daran anschließend alle drei bzw. vier Tage in der beschriebenen Art vorgenommen.
Durch die so gewonnenen dendritischen Zellen mit einer mindes­ tens drei Wochen langen Lebensfähigkeit steht eine ausreichen­ de Zahl für therapeutische Zwecke zur Verfügung.
Beladung dendritischer Zellen mit Peptidtoxinen
3-5 mL einer Kultur dendritischer Zellen (2,5 bis 15 Millionen dendritische Zellen/5 mL), hergestellt nach dem in dieser Er­ findung weiter oben beschriebenem Verfahren, wurden mit 0,5 bis 2,5 mL einer Hautkrebszelllösung (Überstand einer frisch aufgeklopften reinen menschlichen Hautkrebszellkulturflasche mit etwa 250.000 Hautkrebszellen/mL Zellmedium. Medium: 500 mL DMEM-Ham's F-12, 10 mL Penicillin/Streptomycin, 5 mL Glutamin und 50 mL FBS) versetzt. Anschließend wurden 1 bis 2 mL einer Lösung, die ca. 150 µg/mL Peptidtoxin der Fraktion 3 aus Lo­ xosceles spiniceps enthielten, zugesetzt. Es wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur inkubiert. Dann wurde unter der sterilen Werkbank mit einer vorher autoklavierten Pasteurpipette etwa 4 mL Mediumüberstand (möglichst ohne dendritische Zellen) abge­ nommen und verworfen. Anschließend erfolgte eine weitere Zuga­ be von 1 bis 2 mL des Peptidtoxines Lox.Tox. 3 (gleiche Kon­ zentration wie bei erster Zugabe), so dass eine Endkonzentra­ tion an Peptidtoxin von ca. 100 µg/mL vorlag. Bis zur Verwen­ dung der so beladenen dendritischen Zellen werden diese weiter bei 37°C im Brutschrank inkubiert
Die so hergestellten dendritischen Zellen, insbesondere bela­ den mit beispielsweise hautnekrotisch, zytotoxisch und/oder a­ poptotisch wirkenden Substanzen, werden in Form einer pharma­ zeutischen Zubereitung an den Patienten, bevorzugt an den Pa­ tienten, aus dem die Rückenmarkstammzellen gewonnen wurden, verabreicht. Die Verabreichung der mit Fremdstoffen beladenen dendritischen Zellen kann in an sich bekannter Weise erfolgen, beispielsweise durch Injektion oder Infusion. Es ist auch mög­ lich, die Zellen in das Tumorgewebe in Form eines Depots zu implantieren, so daß die mit Wirkstoffen beladenen dendriti­ schen Zellen kontinuierlich an das umgebende Tumorgewebe abge­ geben werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von dendritischen Zellen in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man Rückenmarkstammzellen in einem Nährmedium in Anwesenheit der Wachstumsfaktoren GM-CSF und IL-4 und wahlweise zusätzlich des Interleukin-Rezeptors sIL-4R wachsen läßt, bis sich dendritische Zellen gebildet haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß humane Rückenmarkstammzellen eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Wachstumsfaktoren und des Interleukin- Rezeptors nach vollständigem Bewuchs des Zellkulturgefäßes mit den Rückmarkstammzellen erfolgt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachstumsfaktoren in einer Menge von je 800-1000 U/ml zugegeben werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachstumsfaktoren in einer Menge von je 860-950 U/ml zugegeben werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bildenden dendritischen Zellen aus dem Zellkulturgefäß in periodischen Zeitintervallen entfernt werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zellkulturmedium DMEM-Ham's F-12, RPMI 1260, wahlweise supplementiert mit Antibiotika, Glutamin und FKS, eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Interleukin-Rezeptor in einer Menge von 500-750 U/ml zugegeben wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sIL-4R in einer Mengen von 550-700 U/ml zugegeben wird.
10. Dendritische Zellen, hergestellt aus Rückenmarkstamm­ zellen unter Verwendung der Wachstumsfaktorenkombination GM-CSF und IL-4, wahlweise zusätzlich in Kombination mit dem Interleukin-Rezeptor sIL-4R.
11. Dendritische Zellen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Zytokinen und/oder Zytokinrezeptoren und/oder Toxinen beladen sind.
12. Dendritische Zellen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß als Toxine Peptidtoxine mit zytotoxischer, nekrotischer und/oder apoptotischer Wirkung aus dem Gift von Skorpionen der Gattung Parabuthus, Skolopendern der Gattungen Scolopendra, Hemiscolopendra, von Schlangen der Gattung Bitis, Naja und/oder Spinnen der Gattungen Loxosceles, Lycosa, Sicarius und/oder Pholcus
und als Zytokine die Interferone IFN-Gamma/INF-Gamma
und/oder IFN-Alpha/INF-Alpha und/oder die Interleukine IL- 1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, IL-10, IL-14, IL-17 oder eine Kombination hiervon
und als Zytokin-Rezeptoren die Interleukin-Rezeptoren sIL- 1R, sIL-2R, sIL-3R, sIL-4R, sIL-6R, sIL-10R, sIL-14R, sIL- 17R oder eine Kombination hiervon eingesetzt werden.
13. Verwendung von dendritischen Zellen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Behandlung von Tumoren.
14. Verwendung nach Anspruch 13 zur Behandlung von Hauttumoren.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005079820A1 (ja) * 2004-02-23 2007-08-02 小林 猛 免疫賦活剤
DE102004019323A1 (de) * 2004-04-21 2005-11-10 Toximed Gmbh Mit toxischen Substanzen beladene dendritische Zellen zur Behandlung von Nierenzellkarzinomen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH493254A (de) * 1969-05-09 1970-07-15 Martin Hans Sicherheits-Skibindung
US3907319A (en) * 1973-11-23 1975-09-23 Dovre Ski Binding Inc Toepiece for cross-country skiing
DE2433714A1 (de) * 1974-07-12 1976-01-29 Marker Hannes Fersenhaltevorrichtung fuer skibindungen
AT370332B (de) * 1977-12-06 1983-03-25 Polyair Produkt Design Gmbh Sicherheitsskibindung mit einer sohlenplatte
FR2522512A1 (fr) * 1982-03-05 1983-09-09 Look Sa Ensemble pour ski de fond
IT1180969B (it) * 1984-04-11 1987-09-23 Tessaro Mario Matess Attacco per sci da fondo autobloccante il puntale della calzatura
IT1204195B (it) * 1986-04-30 1989-03-01 Nordica Spa Dispositivo di collegamento calzatura-sci da fondo
FR2627997B1 (fr) * 1988-03-01 1990-07-13 Rossignol Sa Dispositif de fixation d'une chaussure sur un ski de fond
DE9200453U1 (de) * 1992-01-16 1992-03-05 Rottefella AS, Oslo/Osló Langlauf- oder Tourenskibindung für Langlaufskischuhe
FR2707512B1 (fr) * 1993-07-16 1995-09-29 Salomon Sa Frein de ski.
FR2741358B1 (fr) * 1995-11-17 1998-01-02 Centre Nat Rech Scient Production de vecteurs retroviraux par l'intermediaire de vecteurs viraux a base de virus a adn
US5849589A (en) * 1996-03-11 1998-12-15 Duke University Culturing monocytes with IL-4, TNF-α and GM-CSF TO induce differentiation to dendric cells
DE19636886A1 (de) * 1996-09-11 1998-03-12 Marker Deutschland Gmbh Schuhhalteraggregat einer auslösbaren Skibindung
EP1007720B1 (de) * 1997-04-15 2008-03-05 Dana Farber Cancer Institute, Inc. Dendritische zellhybride
US6849452B1 (en) * 1998-03-03 2005-02-01 Institut Gustave Roussy Methods for activating natural killer (NK) cells and means for carrying out said methods
US6623027B1 (en) * 1998-06-15 2003-09-23 Bryce Wheeler Release binding and brake for telemark and cross-country skis

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Proc. Natl. Acad. "abstract" Sci. USA, Vol.93, S.2588 li Sp, S.2588-2592, 1996 Absz, resp, Abs 2+3 *
The European Journal of Cancer Vol.35 Supplement 5 S-30 "abstract 62", 1999 *

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